转子动平衡去重技术对电机振动负面影响研究

为研究转子去重平衡工艺对电机振动的负面影响,以某款4极10槽有刷直流电机作为研究对象,对比去重平衡和加重平衡电机振动水平和齿槽转矩,发现采用去重平衡工艺电机的4阶切向振动、齿槽转矩显著变化。采用有限元方法分析去重工艺对电机齿槽转矩影响机理,不同去重切削量、切削位置对齿槽转矩的影响,提出均衡绕线分布的方式降低转子初始不平衡量,从而减小转子平衡校正去质量,进而减少对电机磁场、振动的负面影响。

交流线路避雷线融冰故障电磁暂态分析与间接式行波故障定位方法

由于避雷线通常逐塔接地,因此往往对其进行消去处理以降低参数矩阵阶数,但是在避雷线融冰过程中其与沿线杆塔绝缘,会受到线路电磁耦合影响。在研究避雷线对地绝缘条件下多导体传输系统电磁暂态耦合的基础上,推导双回非对称相数多导体传输系统的解耦方式,提出避雷线对地绝缘情况下的相模变换矩阵,并指出避雷线对地绝缘会造成由三相线路所构成模量中出现“零模提速”现象。在此基础上,考虑电容式电压互感器暂态传变特性影响,提出一种利用三相交流线路行波测距装置对避雷线直流融冰期间发生的故障进行间接式双端不同步故障测距的方法,并通过渐进峭度曲线剔除现场实测信号中的电磁噪声,实现波头准确辨识,大量仿真表明该方法可行有效。

双向DC-DC变换电路设计

本文介绍的双向DC-DC变换电路采用非隔离Buck-Boost电路作为主电路,运用同步整流技术,以STM32F103ZET6单片机为控制核心,利用软件补偿网络、数字校准技术以及PID控制算法使得系统控制精度高。电池充放电模式效率高且可自动切换。整个系统结构简明,人机界面友好,运行稳定可靠。

线路交直流融冰技术综述

对目前国内外的输电线路电流融冰方法按交流和直流进行了分类总结。交流融冰可分为短路融冰和带负荷融冰;直流融冰按融冰对象是交流线路还是直流线路进行了划分。阐述了各种融冰方法的原理,重点介绍了交流短路融冰和直流融冰。通过对各种方法的适用范围、对系统的影响、操作难易等进行比较,得出直流融冰具有诸多优点,是未来的发展方向。最后,提出基于IGBT的直流融冰装置,该装置在非融冰期间可兼作STATCOM使用。

新型交直流融冰装置在湖南电网的应用

针对传统交流融冰技术存在负荷转移困难、倒闸操作多、融冰所需容量大等不足,研制出了可调电容串联补偿交流融冰装置、移动式直流融冰装置和固定式直流融冰装置,并完成了现场试验。移动式和固定式直流融冰装置,可满足湖南电网97%的220kV输电线路融冰需求。三套装置的成功研制,为电网防冰减灾提供了新的技术手段。

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法。分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量。设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰。根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法。借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术。研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行。

江西电网移动式直流融冰装置设计及其系统试验

根据江西电网的实际情况,提出2种分别适用于500kV线路和220kV及以下电压等级线路的移动式直流融冰装置设计方案。前者考虑融冰、直流输电等多种用途,以可关断元件绝缘栅双极晶体管(IGBT)构成的电压源型换流器(VSC)为基础,通过模块化设计,实现装置与半挂式平板拖车整体移动。后者以简单实用为前提,采用基于晶闸管的三相全控整流桥的主电路结构,整体装置通过集装箱吊装实现移动化。结合现场调试经验,提出了较为完整的直流融冰装置调试试验方法及其注意事项,为类似装置的工程应用提供了有益的参考。

关于发电机灭磁方案的探讨

本文提出一种新的灭磁时序,分析了多种可能工况下发电机转子灭磁的效果。仿真结果表明采用这种灭磁时序可以有效地实现交直流冗余灭磁。这种灭磁时序甚至可以将对直流灭磁开关弧压要求降低到灭磁电阻残压大小,对发电机的灭磁具有指导意义,可以广泛地应用到采用非线性电阻的发电机灭磁中去。

直流融冰装置拓扑结构的比较研究

对直流融冰装置的三种典型拓扑结构(二极管不可控整流、晶闸管全控整流和基于IGBT的全控整流)的性能和经济实用性进行了综合比较研究。在分析三种结构的工作原理基础上,建立了三种融冰结构的整流模型,从整流调压性能、谐波及无功特性、装置功耗、经济成本特性、功能扩展等方面进行了对比研究,并结合某线路融冰需求对上述三种结构性能进行了仿真验证。对比后得出结论:不可控整流结构成本低、大容量装置易实现,可应用于中长距离线路融冰;晶闸管全控整流结构具有输出直流电压平滑调节、可扩展为SVC的特点,可应用于有无功补偿需求的线路融冰;基于IGBT的全控整流结构输出电压调节能力强、电能质量优越,但成本高、系统复杂,在短距离线路、小容量融冰应用中占有优势。比较研究结论将为直流融冰工程装置结构的选择和设计提供有益参考。

特高压输电线路直流融冰变流系统设计

随着特高压的推广,特高压输电线路的抗冰融冰正成为研究的热点。特高压输电线路由于线径粗、线路长,所需融冰电流与装置容量大,其电流融冰是一个研究的难点。针对特高压输电线路的特点提出了分段直流融冰方法,其将特高压输电线路分成若干段,选取重覆冰区的线路段设置直流融冰点与融冰短路点,可以有效减小融冰装置容量。针对特高压输电线路融冰所需直流融冰装置容量大特点,为了减小融冰装置网侧电流的谐波畸变率,采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式,可以有效减小直流融冰装置对网侧电源的干扰,并可减小输出直流电压纹波因数。最后对所设计的特高压输电线路直流融冰装置进行了仿真研究,采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式后,可以有效消除整流器引起的输入侧电流中5次和7次谐波电流,整流变压器输入侧电流低次谐波总畸变率仅为0.51%,输出直流电压脉波数为24,电压纹波因数仅为0.616。仿真结果证明了所设计特高压直流融冰装置的可行性与正确性。

基于调压整流的配网线路直流融冰方法及其装置研究

目前配网线路主要采取的人工除冰方法进行融冰,无法迅速有效地实现除冰。在统计分析湖南部分地区配网线路的型号和长度的基础上,根据各种线型的最小融冰电流和最大融冰电流,经过融冰电压等计算,提出了基于调压整流的直流融冰方法。研制了相应的移动式直流融冰装置,有效地解决了冰灾发生时2km以内长度的任意线型配网线路的融冰问题,能够显著地降低电力设施受冰冻灾害破坏的损失。

直流融冰型SVC在贵州电网的应用研究

介绍贵州电网220 kV毕节变电站站内安装的直流融冰型静态无功补偿器(static var compensator,SVC)装置。根据装置投运后无功功率补偿、直流融冰功能的具体实验研究,分析装置投运后所带来的经济效益,论证融冰型SVC装置可有效保障电网系统地安全稳定运行,对绿色电网的建设起到重要作用。

交流输电线路大容量固定式直流融冰装置的设计方案

设计并研制开发了一套固定式直流融冰装置,其容量较大,可以为500 kV交流输电线路提供直流融冰电流。根据现有的融冰交流线路参数,对该套装置设计研制过程中几个重要的方面,包括主电路设计、基本结构与参数、控制保护设计以及过电压与绝缘配合等做出较为详细的论述。其运行范围很大,导致其基本结构比较复杂,比如需要2个六脉动换流器并联运行,换流变压器采用Y/△接线,为小负荷融冰而配置一台较小容量的三相三绕组(Y/△/△接线)变压器,且需要配置交流和直流滤波器等。

12脉动桥直流融冰装置的最优接地方式

12脉动桥直流融冰装置接入系统后,其接地方式直接影响系统的稳态运行特点及融冰装置绝缘水平的选择。针对中性点接地、不接地和线路末端接地这三种可能的接地方式,以桂林变电站12脉动桥直流融冰装置为研究对象,分析该融冰装置在不同接地方式下系统的稳态运行特性,并对过电压及绝缘配合进行仿真计算,确定中性点接地为该融冰装置最优的接地方式。

直流融冰装置在南方电网的应用分析

基于2011年1月南方电网的抗冰实践,分析直流融冰装置的实际应用情况,包括南方电网直流融冰装置的配置、融冰效率和应用效果。结论为:直流融冰装置在这次抗冰实践中为实现220 kV及以上线路不倒塔、县级以上城市不停电发挥了重要的作用,但要在严重冰灾下综合发挥融冰装置作用,南方电网融冰体系尚待进一步完善。建议优化融冰方案,完善融冰过程控制,最大限度发挥现有直流融冰装置的作用;同时,适当增加融冰装置冗余配置,通过提高保线能力和融冰效率以增强保网能力,并进一步开展研究以解决地线的覆冰问题。

基于12脉动整流技术的500kV输电线路融冰装置实现

500kV输电线路多采用分裂导线,因此常规的交流融冰方法难以提供足够的融冰电流。为解决500kV覆冰线路的融冰问题,提出了基于12脉动整流技术的高电压、大电流直流融冰方案。并根据500kV输电线路长度的多样性,采用了多档位调压、直流输出方式灵活组合的线路融冰方法。数学理论分析和系统仿真计算表明该方法能够满足不同长度的500kV输电线路的融冰电流需求。根据湖南500kV变电站线路参数,研制了满足15～50km的500kV线路融冰需要的大功率直流融冰装置,并进行了现场运行试验。试验结果为:现场试验波形与设计仿真波形一致,验证了系统模型仿真和理论分析的正确性;500kV线路导线温度从初始31.3°C升至42.9°C,温升11.6°C,温升明显;且直流融冰装置运行正常。试验结果表明,该方法可满足500kV分裂导线的融冰电流需要,电流热效应明显,可较好解决超高压输电线路的覆冰问题。

基于等风险度法的电网直流融冰计划决策

针对电网直流融冰计划的编制需兼顾系统安全及线路安全的问题,提出了基于等风险度法的电网直流融冰计划决策方法。该方法以等期望切负荷量为目标函数,结合已确定的线路直流融冰计划及约束条件,按照线路重要性综合指标依次安排各线路的融冰时段。每次决策时,若出现强受制性线路需优先安排,然后按蒙特卡罗方法计算所选线路可融冰时段的期望切负荷量并安排在其值最小时段。一条线路的融冰时段确定后,更新剩余待安排线路的约束条件,进入下一线路融冰时段的决策。此外,融冰紧急性作为约束条件用以保障线路的安全性。最后,贵州电网的实例验证了方法的有效性和可行性。

高压输电线路直流融冰装置故障特性及过流保护

直流融冰是解决高压和超高压输电线路覆冰问题的关键技术手段,而直流融冰装置的保护原理及方案是保障融冰线路和系统安全可靠运行的关键技术支撑。文中介绍了直流融冰系统及其保护配置,分析换流器过流保护在选择性上存在的不足。通过对直流融冰装置中换流变及换流器等各处短路故障特性的深入分析,提出了一种新型的过电流保护判定逻辑及动作策略,使过电流保护区分不同位置的故障并提高了动作可靠性。利用PSCAD/EMTDC仿真软件对各类故障进行仿真测试,并验证了新型保护策略的可行性。

直流融冰装置不带换流变压器的可行性探讨

为了解可移动式直流融冰装置去掉换流变压器后对装置本体性能和接入系统的稳定性的影响程度,以典型结构和参数的25 MW 6脉动直流融冰装置为研究对象,通过仿真计算,研究了去掉换流变压器对系统电压稳定性、装置交流滤波器、装置绝缘配合和装置融冰性能的影响,结论为:该类型小容量直流融冰装置可以采用不带换流变压器方式运行。

500kV固定式直流融冰装置的静止无功补偿器重构方案

针对在线路没有覆冰期间设备利用率低和经济性能差的问题,固定式直流融冰装置通常通过主接线重构用于静止无功补偿装置运行。根据晶闸管阀组的拓扑形式重构方案可分为两种基本类型,即可控整流型和可控电抗器型。为提高重构方案的运行效益,注重缩合成本和运行安全,通过理论分析和仿真验证,从阀的电压应力、阀损耗和谐波等对设备选型和运行安全有重要影响的若干方面,来详细探讨了两种方案的优缺点。结果表明尽管前者在模式切换具有简单易行等优点,但运行时电压应力、阀损耗和谐波均大于后者可能导致其综合运行效益降低。